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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PERU

LEY DE KIRCHHOFF

EXPERIENCIA NRO. 2

Fecha Realizada: 28/06/2011

Fecha Entrega: 12/07/2011

Profesor: Ing. Carlos Ciudad Mazzi

Grupo: 30607 aula: B-502

Integrantes:

Quino Ordoez, Carlos Richell 0911006

Cobeas Pardo, Marcos 0921217

Minez Acua, Llonar 0920592

Choque Valerio, Edwin

Seccin: 359 aula: B-301

Periodo: 2011-II

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INTRODUCCION

Es bien conocido lo importante que son los circuitos electrnicos para la innovacin e

investigacin, por lo cual se hace importante estudiar las propiedades que rigen a

estos sistemas elctricos, como la ley de ohm, o las reglas de Kirchhoff, de la cual se

hablara en este informe, es de vital importancia saber cmo varia o qu valor tiene el

potencial elctrico en algn punto de los ramales de una configuracin elctrica, lo

cual es de vital importancia para realizar los arreglos de elementos de un circuito,

entendiendo arreglo, como la forma en que se organizan los elementos de un circuito

elctrico, para este caso resistores.

Las leyes de Kirchhoff establecen un postulado de mucha importancia para el estudio dela fsica elctrica o por consiguiente para el estudio de circuitos, donde se afirma que lasuma de las corrientes que entran en un nodo es igual a las que salen, a partir de la teorade la conservacin de la energa, este informe primeramente intenta confirmar esta ley,

pero mas all de eso pretende, dar a entender como ocurre esto realmente y la granutilidad que tiene al momento de calcular las corrientes que circulan por un segmento deuna configuracin, para lo cual se realizara un arreglo en un circuito elctrico, conresistores, organizados en serie y paralelo y se analizaran algunos aspectos como larelacin de las corrientes en distintos puntos del sistema.

Otro aspecto importante que se pretende notar en la experiencia de laboratorio es ladiferencia que existe entre los clculos meramente matemticos y los que realmente se

presentan, confirmados por lo aparatos que miden voltaje o intensidad elctrica como el

voltmetro o Tester con el que se cuenta para confirmar estos datos, a partir delanlisis del circuito y su organizacin notaremos algunos aspectos como el valorvariable que tienen las resistencias en realidad. A partir de la comprobacin de esta leyse podr seguir adelante con el proceso de aprendizaje del comportamiento de laelectricidad.

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RESUMEN

El estudio de las leyes fundamentales que se presentan para comprender elfuncionamiento de los Circuitos elctricos es de gran importancia para adquirir

conocimientos, con el fin de dominar de las propiedades de la electricidad y la

capacidad de hacer arreglos u organizaciones de elementos de configuraciones

electrnicas como resistores, siendo este un punto de fundamental importancia para la

investigacin y desarrollo de tecnologas.

Una de las leyes que rigen los sistemas elctricos son las leyes de Kirchhoff, que

establecen el comportamiento de la electricidad en ciertos puntos llamados nodos, a

partir de la ley de la conservacin de la energa, en el informe se pretende confirmar

estas leyes y tratar de dar a entender cmo se comporta en realidad la corriente

elctrica en puntos especficos en un circuito de corriente continua.

La experiencia de laboratorio consiste en hacer una configuracin en un circuito

elctrico con resistores organizados en serie y en paralelo, se calculara la corriente en

puntos especficos y la corriente resultante por dos mtodos; meramente matemticos

y por medio de un medidor de voltaje o Voltmetro, para finalmente comparar los

resultados y comprobar las leyes de Kirchhoff.

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ndice

1. objetivos .

2. materiales.

3. Fundamento teorico

3.1.Ley de ohm.

3.2.Primera ley de kirchhoff.

3.3.Segunda ley de kirchhoff.

4. Circuito a experimentar.

5. Tabla de datos.

6. Procedimientos.

7. Observaciones.

8. Conclusiones.

9. bibliografia

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1.- OBJETIVOS:

Al termino del experimento, el alumno ser capaz de conceptuar las leyes deKirchhoff, esto quiere decir, cuando una red lineal se alimenta con unafuente real de voltaje, se cumple que la sumatoria algebraica de las cadas devoltaje en la malla debe ser igual a cero. As tambin se cumple que encualquier nodo de la red, la sumatoria algebraica de las corrientes queingresan es igual a cero.

2.- Materiales:

Resistencia:

Se denomina resistencia elctrica, R, de una sustancia, a la oposicin queencuentra la corriente elctrica para recorrerla. Su valor viene dado enohmios, se designa con la letra griega omega mayscula (), y se mide conel hmetro. Tambien se define como la propiedad de un objeto o sustancia.

Esta definicin es vlida para la corriente continua y para la corriente alternacuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componenteinductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposicin

presentada a la circulacin de corriente recibe el nombre de impedancia.

Segn sea la magnitud de esta oposicin, las sustancias se clasifican en

conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen adems ciertos materialesen los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece unfenmeno denominado superconductividad, en el que el valor de laresistencia es prcticamente nula.

Jumper:

Eelemento para interconectar dos terminales de manera temporal sin tenerque efectuar una operacin que requiera herramienta adicional, dicha uninde terminales cierran el circuito elctrico del que forma parte.

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Omegahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93hmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Inductanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacitanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Impedanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Superconductividadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Omegahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93hmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Inductanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacitanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Impedanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Superconductividadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_el%C3%A9ctrico

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Protoboard:

Se conocen en castellano como "placas de prototipos" y son esencialmenteunas placas agujereadas con conexiones internas dispuestas en hileras, de modoque forman una matriz de taladros a los que podemos directamente "pinchar"componentes y formar el circuito deseado. Como el nombre indica, se trata demontar prototipos, de forma eventual, nunca permanente, por lo que probamosy volvemos a desmontar los componentes, quedando la protoboard lista para el

prximo experimento.

Cada agujero de insercin est a una distancia normalizada de los dems, loque quiere decir que un circuito integrado encajar perfectamente.Tienen la ventaja de ser de rpida ejecucin, sin necesidad de soldador ni

herramientas, pero los circuitos que montemos debern ser ms bien sencillos,pues de otro modo se complica en exceso y las conexiones pueden dar lugar afallos, porque la fiabilidad de las mismas decrece rpidamente segn aumentael nmero de stas.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e5/Jumper_%28comp%29_ubt.jpeg

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3.- FUDAMENTOS TEORICO:

La ley de Ohm se aplica a cualquier parte del circuito tanto como al circuitocompleto. Puesto que la corriente es la misma en las tres resistencias de lafigura 1, la tensin total se divide entre ellas.

La tensin que aparece a travs de cada resistencia (la cada de tensin) puede obtenersede la ley de Ohm.

Ejemplo: Si la tensin a travs de Rl la llamamos El, a travs de R2, E2, y a travs deR3, E3, entonces

El = IxRI = 0,00758 X 5000 = 37,9 V

E2 = IxR2 = 0,00758 X 20.000 = 151,5 V

E3 = IxR3 = 0,00758 X 8000 = 60,6 V

La primera ley de Kirchhoff describe con precisin la situacin del circuito: La suma delas tensiones en un bucle de corriente cerrado es cero. Las resistencias son sumideros de

potencia, mientras que la batera es una fuente de potencia, por lo que la convencin designos descrita anteriormente hace que las cadas de potencial a travs de lasresistencias sean de signo opuesto a la tensin de la batera. La suma de todas lastensiones da cero. En el caso sencillo de una nica fuente de tensin, una sencillaoperacin algebraica indica que la suma de las cadas de tensin individuales debe ser

igual a la tensin aplicada.

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E= El + E2 + E3

E= 37,9 + 151,5 + 60,6

E= 250 V

En problemas como ste, cuando la corriente es suficientemente pequea para serexpresada en miliamperios, se puede ahorrar cantidad de tiempo y problemasexpresando la resistencia en kilohms mejor que en ohms. Cuando se sustituyedirectamente la resistencia en kilohms en la ley de Ohm, la corriente ser enmiliamperios si la FEM est en voltios.

3.1 Ley de Ohm:

La ley de Ohm, es una propiedad especfica de ciertos materiales. La relacin

Es un enunciado de la ley de Ohm. Un conductor cumple con la ley de Ohm slosi su curva V-Ies lineal; esto es si R es independiente de Vy de I. La relacin

Sigue siendo la definicin general de la resistencia de un conductor,independientemente de si ste cumple o no con la ley de Ohm. La intensidad de

la corriente elctrica que circula por un dispositivo es directamente proporcionala la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistenciadel mismo, segn expresa la frmula siguiente:

En donde, empleando unidades del Sistemainternacional:

I= Intensidad en amperios (A)V= Diferencia de potencial en voltios (V)R = Resistencia en ohmios ().

3.2 1 Ley de Kirchhoff:

Ley de los nodos o ley de corrientes de Kirchhoff

(KCL - Kirchhoff's Current Law - en sus siglas en ingls o LCK, ley decorriente de Kichhoff, en espaol)

En todo nodo, donde la densidad de la carga no vare en un instante de tiempo,la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes.

http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_internacional_de_unidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_internacional_de_unidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tiempohttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_internacional_de_unidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_internacional_de_unidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo

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Un enunciado alternativo es: en todo nodo la suma algebraica de corrientes debe

ser 0.

3.3 2 Ley de Kirchhoff:

Ley de las "mallas" o ley de tensiones de Kirchhoff

(KVL - Kirchhoff's Voltage Law - en sus siglas en ingls. LVK - Ley de voltajede Kirchhoff en espaol)

En toda malla la suma de todas las cadas de tensin es igual a la suma de todas lasfuerzas electromotrices.

Un enunciado alternativo es:

en toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial elctrico debe sercero.

[[en:Kirchhoff's circuit laws]

http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_electromotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:KVL.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:KCL.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_electromotriz

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4.- CIRCUITO A EXPERIMENTAR

5.- TABLA DE DATOS

ENSAYOS 1 2 3E(VOLTIOS) 5V 10V 15V0.118 0.195 0.31

7.297x 6.005x 6.378x

R(OHMS) 100 100 100330 330 330

560 560 560

V(VOLTIOS) 1.507 3.153 4.743.31 6.65 9.95

I=(AMPERIOS) 16.17 32.47 48.610.19 20.38 30.71

5.98 12.04 18.06

R

E

FUENTEREAL DEVOLTAJE

MALLA 1

MALLA 2

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6.- PROCEDIMIENTO A REALIZAR

Arme el circuito a experimentar con los valores indicados en la tabla

Mida con el multmetro digital los voltajes y corrientes solicitados en cada

tabla.

Grafique para cada parmetro resistivo su voltaje versus corriente.

Verifique que se cumple la ley de voltaje de kirchhoff en cada malla de la

red elctrica.

Verifique que se cumple la ley de voltaje de kirchhoff en cada nodo.

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APLICANDO EL VOLTAJE DE KIRCHHOFF

EN LA MALLA 1

En malla I

Ensayo 1

=

=

= 7.297x

Ensayo 2

=

=

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= 6.005x

Ensayo 3

=

=

= 6.378x

En la malla II : ,

:

:

por estar en paralelo

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Calculando la potencia disipada

CASO 1

CASO 2

CASO 3

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7.- Observaciones:

Con una o ms fem's unidas mediante conductores ideales a una o msresistencias elctricas se forma un circuito elctrico. La solucin del circuitoelctrico implica determinar todas las corrientes que circulan, los voltajes encada uno de los elementos elctricos conectados, y las potencias elctricassuministradas y consumidas. Para simplificar la lectura del circuito sedefinen algunos conceptos como rama elctrica, nudo elctrico y mallaelctrica.

Rama elctrica es cualquier segmento del circuito, que contiene

fem's y/o resistencias elctricas, y que es recorrida por una nicacorriente. Nudo elctrico es todo punto de unin de tres o ms ramas elctricas,

y a la cual confluyen distintas corrientes elctricas. Malla elctrica es cualquier ligazn de ramas elctricas formando

una trayectoria cerrada.

8.- Conclusiones:

Concluimos que es posible verificar y comprobar las leyes Kirchoff

para circuitos resistivos tanto tericamente como as tambin en laprctica de laboratorio

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En la experiencia de laboratorio las resistencias ocupadas son decapacidad variable, esto conllevo a que se tuvieran que ajustar deacuerdo a lo indicado en el circuito de la experiencia , no presentandoun exactitud debido a lo anterior , los valores obtenidos de voltaje ycorriente difieren en un pequeo margen con los obtenidos en forma

terica.

9.- Bibliografas:

http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Leyes-Kirchoff.php

TINS Circuito Elctrico y Electrnico. http://dsa-research.org/teresa/Electronica/T01-3.pdf http://www.mitecnologico.com/Main/LeyesDeKirchhoff Enciclopedia visual www.tecnolgico.com www.electrnica.es www.alcorriente.net

http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Leyes-Kirchoff.phphttp://www.electronicafacil.net/tutoriales/Leyes-Kirchoff.phphttp://dsa-research.org/teresa/Electronica/T01-3.pdfhttp://www.mitecnologico.com/Main/LeyesDeKirchhoffhttp://www.alcorriente.net/http://www.alcorriente.net/http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Leyes-Kirchoff.phphttp://www.electronicafacil.net/tutoriales/Leyes-Kirchoff.phphttp://dsa-research.org/teresa/Electronica/T01-3.pdfhttp://www.mitecnologico.com/Main/LeyesDeKirchhoffhttp://www.alcorriente.net/